Введение к работе
Актуальность проблемы. Первоочередной задачей поисково-разведочного бурения на территории Западного Казахстана является выявление запасов углеводородного сырья, где сосредоточены основные ресурсы нефти и газа всей Республики. За последние 15-20 лет разведочные рабо і ы на нефіь и газ в Прикаспип были сосредоточены в основном на глубокозалегаюшие подсолевые отложения, где были открыты крупные нефтяные и газоконденсатные месторождения, такие как Тепгиз, Жанажол, Карачаганак и др.
Однако, при рассмотрении проблем нефтегазоносности При-
каеппя постоянно акцептируется внимание на неиспользованные
возможности Эмбинскою нефтеносного района, где открыты ряд та
ких крупных падсолевых месторождений, как Кенбай, Кы-
рыкмылтык и др. Разведка и разработка таких месторождений,
имеющих достаточно большие запасы, весьма выгодна с экономи
ческой точки зрения.
Эффективность разведочного бурения обусловлена рядом факю-ров, в том числе изученностью геологического строения перспективного разреза на базе качественного кернового материала. Однако, практика разведочного оурения показывает, что продуктивные горизонты падсолевых отложений Прнкаспия сложены слабосцементн-рованными песчаниками и рыхлыми песками, количественный и качественный отбор керна в которых представляет наибольшие трудности.
Низкий вынос керна препятствует решению важнейших задач, связанных с подсчетом запасов углеводородного сырья, оценкой перспектив нефтегазоносности отдельных горизонтов, а также задач поиска, разведки и разработки месторождения.
Для повышения выноса керна в неустойчивых породах во ВНИИБТ и в других НИИ были выполнены теоретические работы,
разработаны и внедрены новые керноотборные снаряды и бурго-ловки. Однако проблема кондиционного выноса керна, особенно из продуктивных горизонтов, в настоящее время остается еще нерешенной. Многие исследователи это объясняют невозможностью разработки единой концепции техники и технологии отбора керна с учетом многообразия геологических особенностей различных регионов. Геологический разрез скважин даже в пределах одного месторождения резко отличается как по составу слагаемых пород, так и по таким параметрам, как твердость, пористость, проницаемость, минерализация, температура и др., значительно влияющим на формирование керна.
Практика отбора керна в надсолевых отложениях Прнкаспия показывает, что количественно вынос керна часто не превышает 10-20%, а качество керна значительно снижается за счет его расслаивания, дробления, уменьшения в диаметре и т.д.
В связи с этим проблема выноса керна из надсолевых отложений Прикаспийской впадины и повышения его качества является актуальной.
Цель работы. Повышение количественных и качественных показателей выноса керна в надсолевых отложениях Прнкаспия.
Основные задачи работы.
-
Анализ и классификация факторов, влияющих на отбор керна в слабосцементированных, трещиноватых, перемежающихся по составу и свойствам породах.
-
Анализ факторов, влияющих на вынос керна, по промысловым данным.
-
Экспериментальное исследование влияния среды на прочность пород надсолевых отложений.
4. Разработка технико-технологических рекомендации, направленных на сохранность керна, и их промысловая апробация.
Научная новизна.
-
Выявлена основная причина низкой сохранности керна над-солевых отложений Прикаспия. связанная с особенностями состава и строения пород и их физико-химического взаимодействия со средой.
-
Обоснована целесообразность и впервые разработана конструкция бурильной головки режуше-скалывающего действия с изменяющейся в процессе работы геометрией рабочей поверхности для повышения сохранности керна в слабосиементированных, трещинова-!ых, перемежающихся по составу и свойствам породах.
Основные защищаемые положения.
-
Основная причина низкой сохранности керна надсолевых отложений Прикаспия связана с особенностями состава и строения пород и их физико-химического взаимодействия со средой.
-
Ограничение проходки за рейс, увеличение длины УБТ и механической скорости бурения, ингибнруюншх и кольматнруюших свойств среды позволяют повысить сохранность керна.
3. Конструкция бурильной головки режуще-скалываюшего действия с переменной в процессе работы геометрией рабочей поверхности.
4. Технологический регламент на бурение с отбором керна в разведочных надсолевых площадях АО «Эмбамунайгаз».
Практическая ценность.
I. Разработана конструкция бурильной головки режуше-скалывающего действия с подпружиненной опережаюшеїі ступенью (патент РФ №2057888).
-
Разработаны технологические рекомендации для повышения сохранности керна, связанные с ограничением проходки за репс, выбором длины УБТ, состава и свойств промывочной жидкости, целесообразностью увеличения механической скорости бурения.
-
Разработан РД-086-013-01-96 «Технологический регламент на бурение с отбором керна в разведочных надсолевых площадях АО «Эмбамунайгаз».
Реализация работы в промышленности.
Бурильная головка режуще-скалывающего действия с опережающей ступенью и рекомендации регламента испытаны при отборе керна в надсолевых отложениях в разведочных скважинах АО «Атыраумунайгазгеология», АО «Эмбамунайгаз».
Реализация разработанных рекомендаций позволила повысить сохранность керна. Вынос керна увеличился в среднем на 80%.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на : III Республиканской научно-технической конференции «Научно-технический прогресс и экология Западного Казахстана», г.Атырау, 1994 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса России», г.Уфа, 1995 г.; 44, 46 -научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, г.Уфа, 1993, 1995 г.; научно-практических конференциях Института нефти и газа Атырауского университета; научно -практических семинарах КазНИГРИ, кафедры бурения УГНТУ.
Публикации.
Основное содержание диссертационой работы опубликовано в 9 научных работах, в том числе в І статье, 7 тезисах конференций и 1 патенте на изобретение.
Объем и структура работы.